"Рынок Металлов" №1 1999 г.

Промышленное освоение технологии обработки Чугуна и стали порошковыми проволоками

      Благотворное влияние высокоактивных металлов (Са, Мg, Al, Ti и др.) на качество чугуна и стали известно давно. Однако эффективное использование этих элементов затруднялось отсутствием простых и надежных способов ввода их в расплав, так как традиционный способ ввода их под струю металла на выпуске приводит к повышенному угару и, соответственно, к снижению эффективности, а в отдельных случаях и к негативным результатам. За последние 20 лет появились способы, обеспечивающие стабильное усвоение активных элементов жидким металлом. Это способы вдувания их в струе газа-носителя через фурму, в последние 10 лет – в виде порошковой проволоки. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Для реализации способа вдувания требуется громоздкое, дорогостоящее оборудование, значительно увеличивающее капитальные и эксплуатационные затраты и занимающее значительное место в металлургических цехах. Необходимо иметь вспомогательное отделение для подготовки фурм, их сушки, складирования и растаривания порошкообразных материалов, а также пневмотранспорт. При этом можно обрабатывать ковши, заполненные чугуном только на 60-70%, для стали 85-90%, так как часть объема ковша занимает газ-носитель, а интенсивный барботаж расплава приводит к выбросам металла и шлака, что, в свою очередь, приводит к насыщению металла кислородом и значительным пылегазовыделениям. Однако этот способ обеспечивает независящую от многих металлургических факторов (температура, вязкость метала) доставку реагента в нужную точку расплава. Порошковая проволока представляет собой тонкостенную (толщина оболочки 0,3-0,4 мм) значительной протяженности (до 5 км) трубку, заполненною порошкоообразным материалом, свернутую в бухту. Ввод порошковой проволоки осуществляется при помощи трайб-аппарата, подающего ее в нужную точку поверхности зеркала металла в ковше через направляющую трубу с заданной скоростью. Современные трайб-аппараты имеют возможность подавать порошковую проволоку со скоростью 0,1-9 м/с, обеспечивая плавную регулировку скорости в процессе ввода в случае необходимости. Оборудование – компактное и может быть размещено на существующих площадях действующих цехов. Поскольку порошковая проволока изготавливается на отдельном предприятии, в цехе необходим только оперативный склад для хранения бухт с проволокой.Необходимым условием для оптимального усвоения кальция из проволоки является минимальное время от момента ввода проволоки до начала разливки, а также перемешивание металла с целью его усреднения инертным газом без оголения зеркала металла в процессе продувки. Экономически выгоден ввод в сталь в виде порошковой проволоки титана, ванадия, ниобия и других дорогих металлов, так как при этом возможно получение более точного их содержания за счет стабильно высокого усвоения. В настоящее время на металлургических предприятиях выплавляется ряд марок стали с содержанием углерода в очень узких пределах (0,02-0,03%). В отличие от других способов науглероживания, несмотря на относительно высокую стоимость порошковой проволоки, введение ее обеспечивает точное попадание содержания углерода в заданные пределы. Опыт работы ряда металлургических предприятий с углеродсодержащей порошковой проволокой позволил исключить отсортировку из-за несоответствия содержания углерода и обеспечить выполнение ответственных заказов. В Украине порошковую проволоку с магнийсодержащим наполнителем, силикокальцием, металлическим кальцием, алюминием, углеродом, титаном, бором и т. д. производит ОАО “Завод “Универсальное оборудование”, являющийся крупнейшим производителем в странах СНГ. Годовая мощность производства порошковой проволоки составляет 15-18 тыс. т. Причем, по требованию заказчиков, возможно производить порошковую проволоку из любых материалов или композиций. Порошковая проволока выпускается диаметром от 9 до 15 мм с исполнением в “замок”, что исключает ее раскрытие при вводе в металл. Наряду с порошковой проволокой ОАО “Завод “Универсальное оборудование” производит трайб-аппараты (устройства для ввода порошковой проволоки), обеспечивающие ввод проволоки диаметром 9-15 мм в металл со скоростью 0,1-9 м/с, а также сопровождает поставку проволоки и оборудования сервисным обслуживанием и технологическим обеспечением.